第三章-电磁感应复习课件.ppt

1、1、磁通量表示磁场中穿过某一面、磁通量表示磁场中穿过某一面积的磁感线条数积的磁感线条数 =BS（条件：（条件：B垂直于垂直于S）=BS sin 其中其中是指某一面积的平面与磁是指某一面积的平面与磁感强度方向的夹角感强度方向的夹角 当当B平于平于S时时:0 知识内容知识内容第一节第一节 电磁感应现象电磁感应现象 一、磁通量一、磁通量 2、如何使闭合电路的磁通量发生变化呢？、如何使闭合电路的磁通量发生变化呢？cosBS B由上可知磁通量发生变化的原因有三种由上可知磁通量发生变化的原因有三种磁感应强度磁感应强度B发生变化；发生变化；线圈的面积线圈的面积S发生变化；发生变化；磁感应强度磁感应强度B与面

2、积与面积S之间的夹角之间的夹角发生变化。发生变化。知识内容知识内容导体所围面积的变化导体所围面积的变化=BS 知识内容知识内容3、磁通量的变化、磁通量的变化磁场与导体相对位置的变化磁场与导体相对位置的变化=SB3、磁通量的变化、磁通量的变化 知识内容知识内容3、磁通量的变化、磁通量的变化 知识内容知识内容(3)(3)平面与磁感应强度的夹角发生变化平面与磁感应强度的夹角发生变化 =BS(sin=BS(sin 2 2 sin sin 1 1)磁场本身强弱的变化磁场本身强弱的变化=SB=SB3、磁通量的变化、磁通量的变化 知识内容知识内容 知识内容知识内容二、电磁感应现象二、电磁感应现象 1 1电磁

3、感应现象电磁感应现象由磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象由磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象2 2感应电流存在的判定感应电流存在的判定条形磁铁相对条形磁铁相对于螺线管运动于螺线管运动 闭合回路的一部闭合回路的一部分切割磁感线分切割磁感线 A A线圈中电流线圈中电流发生变化发生变化 （=BS=BS）变化）变化 闭合回路中有电流产生闭合回路中有电流产生 B B变化变化 B B变化变化 S S变化变化 习题习题1l第一个发现电磁感应的科学家是第一个发现电磁感应的科学家是lA奥斯特奥斯特lB安培安培lC法拉第法拉第lD欧姆欧姆习题习题2l下图哪些回路中比会产生感下图哪些回路中比会产生感应电流应电流？习

4、题习题3l关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是lA、只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭、只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流发生合电路中就一定有感应电流发生lB、穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中、穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中感应电流就减小感应电流就减小lC穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大中的感应电动势越大lD穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大电路中感应电动势越大 习题习题4l关于感应电流产生的条件，下列

5、说法中正确的关于感应电流产生的条件，下列说法中正确的是是 lA只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生有感应电流产生lB穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生内部就一定有感应电流产生lC线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流生变化，线圈中也没有感应电流lD只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流闭合电路中就有感应电流 习题习题5l关于感应电流产生的条件，下列说法正确的是关于

6、感应电流产生的条件，下列说法正确的是 lA导体相对磁场运动，导体内一定有感应电导体相对磁场运动，导体内一定有感应电流流lB导体作切割磁感线运动，导体内一定有感导体作切割磁感线运动，导体内一定有感应电流应电流lC闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，电闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，电路中一定有感应电流路中一定有感应电流lD只要闭合电路的一部分作切割磁感线的运只要闭合电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流动，电路中就一定有感应电流习题习题6l如图所示，一无限长直导线通有恒定如图所示，一无限长直导线通有恒定的电流，有一矩形线圈与其共面，则的电流，有一矩形线圈与其共面，则在线圈远离直导

7、线的过程中，通过线在线圈远离直导线的过程中，通过线圈的磁通量将圈的磁通量将 A增大增大lB减小减小lC不变不变 lD不能确定不能确定习题习题7l关于磁通量的概念，下面说法正确的是关于磁通量的概念，下面说法正确的是 A磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大量也越大lB磁感应强度大的地方，线圈面积越大，则磁感应强度大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大穿过线圈的磁通量也越大lC穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零率不一定为零lD磁通量的变化，不一定由于磁场的变化产磁通量的变化，不一定由于磁场的变化产

8、生的生的 1、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比这就是法拉第电磁感应定律电路的磁通量的变化率成正比这就是法拉第电磁感应定律 公式的含义：公式的含义：感应电动势的大小与磁通量的大小无关，感应电动势的大小与磁通量的大小无关，只只与与磁通量的变化率磁通量的变化率(即磁通量的变化快慢即磁通量的变化快慢)有关有关 .tEtnEn如果采用如果采用国际单位制国际单位制，则可写成：，则可写成：n对对n匝线框构成的回路其感应电动势匝线框构成的回路其感应电动势:知识内容知识内容第二节第二节 法拉第电磁感应定律法拉第电

9、磁感应定律 2 2、公式：、公式：习题习题8l穿过一个单匝线圈的磁通量始终保穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少了持每秒钟均匀地减少了2Wb，则：，则：lA线圈中感应电动势每秒增加线圈中感应电动势每秒增加2V B线圈中感应电动势每秒减少线圈中感应电动势每秒减少2VlC线圈中无感应电动势线圈中无感应电动势 lD线圈中感应电动势大小不变线圈中感应电动势大小不变闭合铁芯原线圈副线圈电路图中变电路图中变压器符号：压器符号：n1n2n1n2无铁芯无铁芯有铁芯有铁芯若原线圈接入直流，那么副线圈中是否能产若原线圈接入直流，那么副线圈中是否能产生感应电流？生感应电流？改变原线圈或副线圈的匝数，会产

10、生怎样改变原线圈或副线圈的匝数，会产生怎样的效果？的效果？变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：U1U2 n1n2 0t电能电能磁场能磁场能电能电能(U(U1 1、I I1 1)(变变化的磁化的磁场场)(U(U2 2、I I2 2)2121nnUU 理想变压器：理想变压器：如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够略去原、如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够略去原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失，这样的变压器副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失，这样的变压器称之为理想变压器。是物理学中的一种理想化模型。称之为理想变压器。是物理学中的一种理想化模型。

11、理想变压器特点：理想变压器特点：（1 1）变压器铁芯内无漏磁。（）变压器铁芯内无漏磁。（2 2）原、副线圈不计内阻。）原、副线圈不计内阻。理想变压器原副线圈的端电压之比理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比：等于这两个线圈的匝数之比：1、当、当n2 n1 时，时，U2U13、当、当n2 n1时，时，U2 U12、当、当n2=n1时，时，U2=U12121nnUU 升压变压器升压变压器 等压变压器等压变压器 降压变压器降压变压器1 1、理想变压器输出功率等于输入功率、理想变压器输出功率等于输入功率即即:121221nnUUII也可写成也可写成:2 2、理想变压器原副线圈的电流跟它

12、们的匝数成反比、理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比此公式只适用于一个副线圈的变压器此公式只适用于一个副线圈的变压器)sin(tIim交变电流交变电流 1.交变电流（简称交流（AC），俗称交流电）：大小和方向都随时间做周期变化的电流.2.交流发电机：由定子和转子组成，转子的转动使穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中激发出感应电动势.3.交流的变化规律：日常使用的电是由电网送来的，电网中的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化，叫做正弦式电流.（1）表达式：（2）图象：（3）描述物理量：周期（T）、频率（f）、有效值（E、U、I）、峰值（Em、Um、Im）其中，家用电器铭牌上的额

13、定电压、额定电流都是指有效值有效值.例：一矩形线框在匀强磁场中匀速转动例：一矩形线框在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦交变电流随时间变化的图时，产生的正弦交变电流随时间变化的图像，如图所示。像，如图所示。求：（求：（1）电流的最大值和有效值。（）电流的最大值和有效值。（2）交流电的周期和频率。（交流电的周期和频率。（3）已知）已知=2f，写出该交流的瞬时值表达式。写出该交流的瞬时值表达式。t/si/A-5500.050.10.15例例 一个矩形线圈在匀强磁场中转动，一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势产生的感应电动势则则()A交变电流的频率是交变电流的频率是100HzB.有效值为有效

14、值为C.交变电流的周期是交变电流的周期是0.02 sD.t=0.05 s时时,e有最大值有最大值e=220 2sin100 t V习题习题l一个电动机上标一个电动机上标“220 1.5KW”，那么为了使，那么为了使它正常工作，所使用的正弦交流电应是它正常工作，所使用的正弦交流电应是 lA.电压最大值为电压最大值为220V，电流最大值约为，电流最大值约为9.6AlB.电压最大值为电压最大值为311V，电流最大值约为，电流最大值约为6.8AlC.电压有效值为电压有效值为220V，电流有效值约为，电流有效值约为6.8AlD.电压有效值为电压有效值为311V，电流有效值约为，电流有效值约为9.6A习题

15、习题1l下列所列数据不属于交流电有效值下列所列数据不属于交流电有效值的是的是l（A）交流电表的示数）交流电表的示数 l（B）灯泡的额定电压）灯泡的额定电压l（C）电容器的耐压值）电容器的耐压值 l（D）保险丝的额定电流）保险丝的额定电流第五节 高压输电要点.减少输电线上功率损失的方法1.减小输电线的电阻减小输电线的电阻R(1)减小输电线长度减小输电线长度l：由于输电距离一定，所：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小以在实际中不可能用减小l来减小来减小R.(2)减小电阻率减小电阻率:目前一般用电阻率较小的铜目前一般用电阻率较小的铜或铝导线材料或铝导线材料.(3)增大导线的横截面积增大导线的

16、横截面积S，这要多耗费金属，这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大困难来很大困难.2.减小输电电流减小输电电流I(1)减小输送功率减小输送功率P：由于电站的装机容量：由于电站的装机容量一定，因此电站向外输送的电功率是一定一定，因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中不能以用户少用或不用电的，即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失来减少输电线上的功率损失.(2)提高输电电压提高输电电压U:在输送功率在输送功率P一定一定,输电输电线电阻线电阻R一定的条件下一定的条件下,输电电压提高到原输电电压提高到原来的来的n倍倍,输电线

17、上的功率损失降为原来的输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍倍.例题例题.远距离输送交变电流都采用高压远距离输送交变电流都采用高压输电输电,我国正在研究用比我国正在研究用比330 kV高得多高得多的电压进行输电的电压进行输电,采用高压输电的优点采用高压输电的优点是（是（）A.可节省输电线的铜材料可节省输电线的铜材料B.可根据需要调节交流电的频率可根据需要调节交流电的频率C.可减少输电线上的能量损失可减少输电线上的能量损失D.可加快输电的速度可加快输电的速度【解析】由P=IU得I=P/U,输送的电功率P一定,采用高压输电,U大则I小,输电线中的电流就小,由P线=I2r，在要求输电线损耗一定的情况

18、下，就可选电阻率略大一点的材料做导线.若输电线确定,则可以减少输电线上的能量损失,故A,C选项正确.交变电流的频率是固定的,不需调节.输电的速度就是电磁波的传播速度,是一定的.故B,D选项不正确.【答案】AC变式迁移远距离输电时远距离输电时,在输送电功率不变的条件在输送电功率不变的条件下（）下（）A.只有增大导线的电阻只有增大导线的电阻,才能才能减小电流减小电流,提高输电效率提高输电效率B.提高输电电压提高输电电压,能减小电流能减小电流,提高输提高输电效率电效率C.提高输电电压势必增大输电导线上提高输电电压势必增大输电导线上能量损耗能量损耗D.提高输电电压势必增大输电导线上提高输电电压势必增大

19、输电导线上的电流的电流第六节 自感现象 涡流要点1 通电自感与断电自感的比较例1.如下图所示，A1与A2是完全相同的灯、泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是()A.合上开关接通电路时，合上开关接通电路时，A2先亮，先亮，A1后亮，最后亮，最后一样亮后一样亮B.合上开关接通电路时，合上开关接通电路时，A1与与A2始终一样亮始终一样亮C.断开开关切断电路时，断开开关切断电路时，A2立即熄灭，立即熄灭，A1过一过一会儿才熄灭会儿才熄灭D.断开开关切断电路时，断开开关切断电路时，A1和和A2都要过一会儿都要过一会儿才熄灭才熄灭【解析】闭合开关时，A2灯立即就有电流流过，而由于线圈L中产生自感电

20、动势会阻碍A1灯中电流的增大，所以灯A2先亮，A1后亮，故选项A正确.断开开关时，虽然电源电路不通了，但由于线圈L中又产生自感电动势，线圈L与A1、A2灯构成闭合电路，线圈L对A1、A2供电，使L、A1、A2回路中有电流流过且逐渐减小，从而导致A1、A2灯都要过一会儿才熄灭，故选项D正确。【答案】AD要点2.涡流1.涡流：把块状金属放在变化的磁场中，或涡流：把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，很像水的漩涡，故叫涡电流，简称回路，很像水的漩涡，故叫涡电流

21、，简称涡流涡流.涡流常常很强涡流常常很强.2.涡流的防止：在各种电机和变压器中，为涡流的防止：在各种电机和变压器中，为了减少涡流的损失，在电机和变压器上通了减少涡流的损失，在电机和变压器上通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成的铁常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成的铁芯芯.3.涡流的利用：冶炼金属的高频感应炉就是涡流的利用：冶炼金属的高频感应炉就是利用强大的涡流使金属尽快熔化利用强大的涡流使金属尽快熔化.电学测量电学测量仪表的指针快速停止摆动也是利用铝框在仪表的指针快速停止摆动也是利用铝框在磁场中转动产生的涡流磁场中转动产生的涡流.一、麦克斯韦电磁理论一、麦克斯韦电磁理论:变化的磁场能够在周围空间产

22、生电场变化的磁场能够在周围空间产生电场 第一单元第一单元 电磁场、电磁波电磁场、电磁波 变化的电场能在周围空间产生磁场。变化的电场能在周围空间产生磁场。变化变化均匀变化均匀变化周期性变化周期性变化产生产生周期性变化周期性变化的的场场变化的电场和变化的磁场总是相互联系着、形成一变化的电场和变化的磁场总是相互联系着、形成一个不可分离的统一体个不可分离的统一体,称为称为电磁场电磁场。电场和磁场只电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。是这个统一的电磁场的两种具体表现。二、电磁波二、电磁波 变化的电场和变化的磁场不断地互相转化，并且由近及变化的电场和变化的磁场不断地互相转化，并且由近及远地传播出去。这种变化的电磁场在空间以一定的速度远地传播出去。这种变化的电磁场在空间以一定的速度传播的过程叫做电磁波。传播的过程叫做电磁波。1 1电磁波概念电磁波概念